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公開番号2025119511
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-14
出願番号2024014439
出願日2024-02-01
発明の名称半導体レーザ素子
出願人ウシオ電機株式会社
代理人個人,個人
主分類H01S 5/20 20060101AFI20250806BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】絶縁膜や配線の剥がれの生じにくい半導体レーザ素子を提供する。
【解決手段】レーザ導波路200は、y方向に延びる。半導体レーザ素子100の表面には、y方向に伸びる溝190が形成される。溝190は、断面視したときに、x方向の幅が相対的に狭い第1部分192と、第1部分192より深くに位置し、x方向の幅が相対的に広い第2部分194を含む。y方向の少なくとも一部分において、溝190の表面が、金属である接続用配線Lcまたは絶縁材料であるコンタクト用絶縁膜160によって溝190を横切る方向に連続的に覆われている。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
半導体レーザ素子であって、
レーザ導波路を備え、
前記半導体レーザ素子の表面には、第１方向に伸びる溝が形成され、
前記溝は、断面視したときに、第２方向の幅が相対的に狭い第１部分と、前記第１部分より深くに位置し、前記第２方向の幅が相対的に広い第２部分と、を含み、
前記溝の前記第１方向の少なくとも一部分において、当該溝の表面が、当該溝を前記第２方向に横切るように形成された金属または絶縁材料によって覆われていることを特徴とする半導体レーザ素子。
続きを表示（約 640 文字）【請求項２】
前記溝は、側面に前記第１部分に相当する突起を有することを特徴とする請求項１に記載の半導体レーザ素子。
【請求項３】
前記溝は、積層成長層に形成されており、前記第１部分と前記第２部分は材料が異なることを特徴とする請求項２に記載の半導体レーザ素子。
【請求項４】
前記第１部分は、活性層であることを特徴とする請求項３に記載の半導体レーザ素子。
【請求項５】
前記第１部分は、コンタクト層であることを特徴とする請求項３に記載の半導体レーザ素子。
【請求項６】
前記溝は、断面視したときに表面に近づくほど幅が狭くなるテーパー形状を有することを特徴とする請求項１に記載の半導体レーザ素子。
【請求項７】
前記第１部分と前記第２部分の幅の差は、１０ｎｍ以上、１μｍ以下であることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の半導体レーザ素子。
【請求項８】
前記溝は、活性層よりも深いことを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の半導体レーザ素子。
【請求項９】
前記溝は、活性層よりも浅いことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の半導体レーザ素子。
【請求項１０】
前記溝は、金属および絶縁材料の少なくとも一方により充填されていることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の半導体レーザ素子。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、半導体レーザ素子に関する。
続きを表示（約 1,200 文字）【背景技術】
【０００２】
プリンタやヘッドマウントディスプレイ(HMD)などの電子機器には、光源として半導体レーザが用いられる。このような画像を扱う電子機器の高解像度化に対応するため、マルチビーム半導体レーザ素子が採用される。
【０００３】
レンズやＭＥＭＳミラーを小型化するため、ビームピッチを狭くすることが求められる。ビームピッチがワイヤボンディングのボール径やダイボンディングの半田パターン幅よりも狭くなると、レーザ導波路上面の電極に直接ワイヤボンディングまたはダイボンディングする面積を確保することができなくなり、その結果、電極パッドを、チップ（半導体基板）の端部に寄せて形成する必要がある。この場合、電極パッドとレーザ導波路の間を接続する接続用配線（積層配線）は、レーザ導波路を跨ぐこととなる（特許文献１）。
【０００４】
具体的には、中央のレーザ導波路の上面に形成される給電用電極（Ｐ側電極）と電極パッドを接続する接続用配線は、隣のレーザ導波路を横切ることとなる。接続用配線とレーザ導波路の交差部分に注目すると、接続用配線とレーザ導波路の給電用電極の間には、層間絶縁膜が挿入され、積層配線構造が形成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０００－２６９６０１号公報
特開２０１０－１３５７３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明者は、狭ビームピッチのマルチビーム半導体レーザ素子について検討し、以下の課題を認識するに至った。
【０００７】
給電用電極と交差する接続用配線の形成は、複雑な工程を経る必要があるため、層間絶縁膜や接続用配線などの剥がれが発生しやすい。特に、層間絶縁膜や接続用配線は、凹凸を持つ下地の上部、たとえばリッジの上や、熱膨張係数が異なる異種材料を跨ぐ箇所において、剥がれやすい。
【０００８】
こうした問題は、マルチビーム半導体レーザ素子における接続用配線に限らず、他の半導体レーザ素子における配線、パッド、絶縁膜において生じうる。
【０００９】
本開示のある態様はかかる課題に鑑みてなされたものであり、その例示的な目的のひとつは、絶縁膜や配線の剥がれの生じにくい半導体レーザ素子の提供にある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本開示のある態様は、半導体レーザ素子に関する。半導体レーザ素子は、レーザ導波路を備える。半導体レーザ素子の表面には、第１方向に伸びる溝が形成される。溝は、断面視したときに、第２方向の幅が相対的に狭い第１部分と、第１部分より深くに位置し、第２方向の幅が相対的に広い第２部分と、を含む。溝の第１方向の少なくとも一部分において、当該溝の表面が、当該溝を第２方向に横切るように形成された金属または絶縁材料によって覆われている。
（【００１１】以降は省略されています）

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